山东省威海市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 Word版含解析

高二物理1.本试卷共6页，满分100分，考试用时90分钟。2.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。3，选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。4.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题1.摄影师拍摄池中的游鱼，为减弱反射光使水下的景象清晰，需要在照相机镜头前安装偏振滤光片，偏振片的透振方向与水面反射光的偏振方向的夹角应为（）A.0° B.30° C.45° D.90°【答案】D【解析】【详解】光的偏振方向与偏振片的透振方向垂直时，光不能通过偏振滤光片，以减少反射光的干扰，故选D。2.如图所示，面积为S的平面处于匀强磁场中，磁场方向与平面成角，磁感应强度大小为B，通过平面的磁通量为（ ）A.0 B.BSC. D.【答案】C【解析】【详解】根据磁通量的定义可知，通过平面的磁通量为故选C。3.如图所示，把一个小球套在光滑水平细杆上，小球与轻弹簧相连组成弹簧振子。小球以O点为平衡位置，在M、N两点间做简谐运动，下列说法正确的是（）A.小球在M、N两点的位移相同B.小球在M、N两点的加速度相同C.从M到N，小球的动能先增大后减小D.从M到N，小球先做匀加速运动后做匀减速运动【答案】C【解析】【详解】A．小球在M、N两点的位移大小相等，方向相反，故A错误；B．小球在M、N两点的加速度大小相等，方向相反，故B错误；C．小球经过平衡位置O的速度最大，从M到N，小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，故C正确；D．小球经过平衡位置O的加速度为0，从M到N，小球的加速度先减小后增大；从M到N，小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故D错误。故选C。4.某一时刻两相干波源、在水槽中形成的水波如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为A，周期均为T，关于图中的a、b、c、d四个质点的振动情况，下列说法正确的是（）A.质点b始终静止不动B.图示时刻，c、d两质点的竖直高度差为2AC.从图示时刻经过，a质点运动路程为2AD.随着时间的推移，c处的质点将向d处移动【答案】A【解析】【详解】A．质点b处为波峰与波谷相遇，为减弱点，且两列波的振幅均为A，故质点b始终静止不动，A正确；B．c质点处为波峰与波峰相遇，为加强点，振幅为2A，此刻在波峰，d质点处为波谷与波谷相遇，为加强点，振幅也为2A，此刻在波谷，所以c、d两质点的竖直高度差为4A，B错误；C．a质点处为波谷与波谷相遇，为加强点，振幅为2A，此刻在波谷，再经过，a质点运动到波峰，故路程为4A，C错误；D．质点只在平衡位置附近往复运动，并不随波迁移，D错误。故选A。5.如图所示，用轻质弹簧将处于匀强磁场中的直导线挂于天花板，通以向右的电流。当导线处于静止状态时，弹簧的伸长量为x。已知磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，弹簧劲度系数为k，直导线质量为m、长为L，重力加速度为g，则电流大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据平衡条件解得故选B。6.如图所示，纸面内a、b、c三点构成等边三角形，在a、b两点分别放置电流垂直于纸面向里的长直通电导线，导线中的电流大小相等。已知a处的导线在c点的磁感应强度大小为B，则c点的磁感应强度（）A.大小为，方向水平向右 B.大小为，方向竖直向C.大小为，方向水平向右 D.大小为，方向竖直向上【答案】C【解析】【详解】如图根据右手螺旋定则画出a处和b处的导线在c点的磁感应强度，大小均为B，方向分别与ac和bc垂直，夹角为，根据磁场叠加原理，可得c点的磁感应强度大小为，方向水平向右。故选C。7.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐波在时的波形图，虚线是这列波在时的波形图。已知波速是7m/s，下列说法正确的是（）A.波沿x轴负方向传播 B.振源的振动周期为4sC.与时的波形图相同 D.处的质点在0-3s内运动的路程为21cm【答案】C【解析】【详解】B．根据图知波长波的周期与质点的振动周期相同，根据解得故B错误；A．到时间内根据平移法知，波沿x轴正方向传播，故A错误；D．到时间内波传播的距离又故处的质点在0-3s内运动的路程为故D错误；C．与间的时间间隔为故与时的波形图相同，故C正确。故选C。8.如图所示，直角三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场，，。两个带电粒子a、b从AC边的中点垂直AC射入，a恰好未从AB边飞出。已知a、b的质量和电荷量均相等，a带正电、b带负电，b的速度为a的2倍，则b在磁场中运动轨迹的长度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据a恰好未从AB边飞出，可作出轨迹图如图设a的轨道半径为，b的轨道半径为，根据几何关系可得可得根据得由于b的速度为a的2倍，所以有如图可知，b在磁场中运动轨迹的长度为故选B。二、多项选择题9.如图所示，回旋加速器两个D形盒分别和一高频交流电源相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，D形盒的半径为R，下列说法正确的是（ ）A.所加交流电的频率为 B.所加交流电的频率为C.粒子获得的最大动能为 D.粒子获得的最大动能为【答案】BC【解析】【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有，解得，回旋加速器正常工作时，交流电的频率必须等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，则所加交流电的频率为故A错误，B正确；CD．结合上述，粒子圆周运动的最大半径为D形盒的半径为R，此时粒子动能最大，则有，解得故C正确，D错误。故选BC。10.一条细线下面挂着一个小球，让它自由摆动，它的振动图像如图所示，若重力加速度，下列说法正确的是（）A.时，小球的速度为0 B.时，细绳上的拉力最大C.摆长为1m D.小球摆动的最大偏角约为0.05弧度【答案】BCD【解析】【详解】A．从振动图像可知，时，小球位于平衡位置，速度最大，A错误；B．时，小球位于最低点，速度最大，根据可得此时，绳上拉力最大，B正确；C．从振动图像可知，该单摆的周期为2s，根据单摆的周期公式可求得C正确；D．从图像可知，摆球的振幅为，最大偏角为D正确。故选BCD。11.如图所示，A、B两物块用一轻弹簧连接放在光滑水平面上，弹簧处于原长。某时刻A以初速度向右运动，两物块的质量关系为。在以后的运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，A、B两物块的速度、可能为（ ）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】根据动量守恒和能量守恒，则必有A．当时，根据动量守恒式，解得此时，故A正确；B．当时，根据动量守恒式，解得此时，故B错误；C．当时，根据动量守恒式，解得此时，此时弹簧处于原长，故C正确；D．当时，根据动量守恒式，解得此时，故D错误。故选AC。12.如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻、，滑动变阻器的调节范围为，忽略导线的电阻。下列说法正确的是（ ）A.消耗的最大功率为1.15W B.消耗的最大功率为1.44WC.电源最大输出功率为4.0W D.电源的最大输出功率为4.5W【答案】BD【解析】【详解】AB．当滑动变阻器接入电阻增大时，外电路总电阻增大，干路电流减小，电源内阻与定值电阻承担电压减小，并联电路电压增大，可知，当滑动变阻器接入电阻最大时，消耗达到最大，此时有并联电路电压则消耗的最大功率故A错误，B正确；CD．外电路总电阻由于滑动变阻器的调节范围为，可知，外电路总电阻调节范围为电源输出功率根据数学函数规律可知，当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率达到最大值，解得故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题13.如图所示，某实验小组用插针法测量半圆柱体玻璃砖的折射率，实验步骤如下：a.在白纸上画出玻璃砖的直径AB、圆心O及过圆心的入射光线；b.放上玻璃砖，入射光线上插入两个大头针、；c.在另一侧透过玻璃砖看、，插入大头针，使挡住、的像，插入大头针，使挡住和、的像；d.移走玻璃砖，做出折射光线和法线，测量入射角和折射角。回答以下问题：（1）下列说法正确的是______；A.、的间距尽量小些 B.、的间距尽量大些C.、应垂直纸面插入 D.以玻璃砖的界面作为尺子，画出直径AB（2）玻璃砖的折射率为______（用和表示）；（3）实验小组改变入射角度进行多次实验，某次操作中透过玻璃砖观察看不到、的像，原因是______。【答案】（1）BC（2）（3）由于入射角大于全反射临界角，发生了全反射。【解析】【小问1详解】AB．、及、的间距应尽量大些，可以更加精确地确定入射光线和折射光线，A错误；B正确；C．、、、均应垂直纸面插入，便于观察，C正确；D．不可以用玻璃砖的界面作为尺子，以免损坏玻璃砖的光学平面，D错误。故选BC。【小问2详解】根据光的折射定律可知，玻璃砖的折射率为【小问3详解】观察不到、的像，是由于入射角大于全反射临界角，发生了全反射。14.某兴趣小组做测量电源电动势和内阻的实验，设计的原理图如图所示，实验室提供的器材如下：A.待测电源（电动势约4.8V，内阻约）B.电压表（量程为0~15V，内阻约为）C.电压表（量程为0~3V，内阻约为）D.电阻箱R（）E.定值电阻F.定值电阻G.开关和导线若干（1）要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择______，定值电阻应选择______（选填实验器材前的序号）；（2）为保证电压表的安全，电阻箱可调节的最大值约为（）A B. C. D.（3）在实验中多次改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图所示，则可得该电池的电动势______V、内阻______。【答案】（1）①.C②.E（2）B（3）①.5.0##5②.1.2【解析】【小问1详解】[1][2]要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择量程为3V的C；定值电阻应选择E；【小问2详解】电路中的最小电流电阻箱可调节的最大值约为故选B。【小问3详解】[1][2]根据可得可知，解得E=5V，r=1.2Ω15.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图。在时，质点M恰好第二次到达波峰，求：（1）波长、波速；（2）从到N点第三次到达波谷，质点M经过的路程。【答案】（1）4m，20m/s（2）60cm【解析】【小问1详解】根据图像有解得根据同侧法可知，0时刻质点M正沿y轴负方向运动，在时，质点M恰好第二次到达波峰，则有解得则波传播速度解得【小问2详解】从到N点开始振动经历的时间根据同侧法可知，N点起振方向沿y轴负方向，N点开始振动到第三次到达波谷经历时间可知，质点M振动的时间则质点M经过的路程解得16.用折射率的透明介质做成的三棱镜横截面如图所示，，，，BC面镀有一层反射膜。现有一束光从AC的中点射入玻璃砖，光与AC的夹角为30°。（1）求光在玻璃砖内临界角的正弦值并画出光路图；（2）求光线射出玻璃砖的位置离A点的距离。【答案】（1），光路图见解析（2）7.5cm【解析】小问1详解】根据全反射临界角的公式，有如图，根据光的折射定律，有可得，根据几何关系，可得由于所以光在AB界面发生全反射，根据几何关系有，光在BC面发生反射，且反射光线与AB界面垂直射出，光路如图【小问2详解】如上光路图可知，O为AC的中点，有几何关系可知，，可得由于，可得则光线射出玻璃砖的位置F离A点的距离为17.如图所示，xOy平面内存在一半径为R的圆形有界磁场Ⅰ，点为圆心，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小为B，在第四象限圆形磁场区域外存在另一垂直平面的匀强磁场Ⅱ。一质量为m、电量为的带电粒子1从O点以某一初速度（未知）沿x轴正方向射入磁场，离开磁场后经过点。另一质量为m、电量为q的带电粒子2从圆上的A点以平行于x轴射入磁场Ⅰ，经两个磁场偏转后，垂直打在y轴负半轴上。已知A点到x轴的距离为，不计粒子重力。（1）判断磁场Ⅰ的方向，并求的大小；（2）求粒子2离开磁场Ⅰ时的位置坐标；（3）求粒子2在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间。【答